太陽能帶動新興能源產業發展 智慧應用 影音
藍牙技術聯盟
DWebinar0814

太陽能帶動新興能源產業發展

  • DIGITIMES企劃

目前帶動整體經濟以及生活各項所需的主要能源為化石燃料,但從十九世紀開始不斷開採使用,全球化石燃料的藏量逐漸枯竭,許多能源專家都不斷呼籲應儘速找尋其他替代能源。不但能夠降低因化石燃料帶來的環境衝擊,同時也能減輕因蘊藏量不足可能帶來的各種衝擊。

新興能源又稱為非化石能源或清潔能源,主要包含太陽能、風能、海洋能、核能、生物質能、氫能與熱能等。這些能源都有以下特點:污染小、儲量大及分布廣等。因此,對於本身並非產油或地下資源較缺乏的地區而言,發展新興能源是避免因化石能源短缺後可能帶來的各項衝擊的重要手段。

資料來源:工研院IEK

資料來源:工研院IEK

資料來源:新高能源科技

資料來源:新高能源科技

海洋能為台灣既有之地利

若以台灣來說,由於台灣四面環海,又有潮汐相伴,海洋能本身即取之不盡用之不竭,但過去研究發展主要以海洋溫差為主,在缺乏關鍵技術下,目前尚且無法建立完整的發電系統。

除了已經研究開發多年的海流、潮汐、波浪及溫差等海洋能外,另外被稱之為新世代能源的甲烷水和物(可燃冰)也是學術單位正在努力研究的目標。9月初由中山大學研究團隊成功從東沙海域海床底下取出可燃冰,是台灣新興能源上的一大突破。但目前雖預估海底有大量蘊藏量,但因位處深海,且為高壓低溫環境,因此達到商業開採仍有難度,目前僅有日本宣稱已有足夠開採技術可進行。

地熱能開發有所限制

全台共有百餘處有溫泉地熱徵兆,地熱活動也相當廣泛,無論火山性或非火山性之地熱資源都相當豐富,早在1966年就已在大屯山區進行相關的調查探勘研究。而在1985年更由能源委員會(現為能源局)委託工研院在宜蘭進行多項示範計畫。經過數年研究後,發現發電效率極佳,產能也相當穩定且無衰減現象,顯見台灣的地熱能源相當充沛且穩定。

但在經濟效益與開發限制之下,地熱能並不是台灣新興能源的首選,主要原因包含可開發利用之地熱資源多位於森林地、保留區或國家公園處,土地取得不易且有環境生態維護之顧慮。同時法規與相關作業流程略嫌不足,開發上也較難獲得許可。

經濟效益上,則考量到可開發地區離主要電網距離過遠,併網的成本過高。雖然地熱潛能豐富,但缺乏詳細探勘數據與研究支持,在無法確定投資報酬率之下,較難吸引廠商進行商業開發。另地熱區除了地形險峻外,高溫高壓且具高酸性的環境,也使得開發上因缺乏可抗腐蝕的技術與材料,因此地熱相關的產業發展仍顯遲緩。

生質能源影響甚鉅  難作為主流使用

近年來雖然美國、德國與巴西等地不斷大力生產生質能源,並且以許多政策補助與預算協助生質能源的開發與推廣。但根據計算後,所能達到的產值一直不到世界總能源供給量的2%。雖然生質酒精與生質柴油的產量與品質都不斷提升,但是為了生質能源的生產,原先供食用之糧食大量轉向生產能源之用,反而造成食物價格上漲,因此在互相衝擊的狀況之下,生質能源難以作為主流新興能源使用。

太陽能產業鋒頭再起

拓墣產業研究所認為,薄膜太陽能電池及高聚光型太陽能電池在技術上與台灣現有的平面顯示產業與發光二極體產業都有共通的基礎技術與相似處,因此以台灣此二產業完整且成熟的產業供應鏈而言,適當的產業轉型將可以促使整體太陽能產業快速成長,有著相當大的助益。

另根據工研院IEK研究顯示,2013年第一季的新興能源產值估計為新台幣254.3億元,太陽能產業的產值則有新台幣227.8億元,是新興能源產業中佔比最高的。且價格與產業趨勢明顯回穩,最顯著的就是在矽晶電池與矽晶圓的產值有所提升,然整體太陽能產業的其他部分產值佔比明顯較低。

太陽能產業未來可能會有更多彼此整合或合併的商業模式發生,例如近日的新日光合併旺能,或友達以品牌推廣接單方式帶動其他製造商等。整體市場需求會朝向提高轉換效率及可靠度發展。

太陽能發電除主要的發電模組外,另還有變頻器(Inverter)、蓄電池及相關周邊器具等。由於全球適合太陽能發電的地點雖然多,但是每個區域都有各自不同的地理環境與條件,因此除轉換效率及可靠性之外,因應該地點不同的地理特性(如海風、鹽霧、風沙或溫差等),在材料科學與維護保養上需要花費更多心思,才能讓整體太陽能發電機組達到最佳運轉效率,而這也會是未來產業發展的契機。

風能技術已然成熟  適合台灣進入

台灣海峽的風能資源相當豐富,而行政院於2012年業已核定「千架海陸風力機計畫」,而台電也擬投資新台幣200億元,在彰化芳苑西側設置離岸風力發電場的第一期計畫也正在規劃評估中。

然而在台灣發展風力發電較容易遇到的是所處區域的居民、漁權或其他環境影響,相對於此,目前台灣風力發電產業的零組件部分佔產值約七成,主要受惠於大陸風電市場有所提升,因此也連帶使台灣廠商銷售量增加。風電部分如以外銷為主,並將目標鎖定在已有完整政策支援與補助之國家,如大陸、英國或美國等地,提供更優質的零組件、系統與服務的話,將可讓產業有更顯著的獲利。

新能源研發需大規模投資  但前景看好

目前除熱能、太陽能、風能及海洋能等新興能源在長達數十年的研發過程後,已經有豐富技術與能力可達實驗甚至商業運轉階段外,其餘新興能源大多都還在研發階段,對台灣產業的挹注並不大。

但新興產業的變動甚大,2013年中已有尚德電力宣布申請破產與重整,同時Bosch也宣布將結束太陽光電市場,由此可見新興技術之相關廠商,必須有良好的財務狀況作為後盾,方能提供源源不絕的研發與生產能量。且經由此兩事件中可以發現,太陽光電整體產業已由歐美地區轉移到亞太地區,單靠價格戰很容易引起新一波骨牌效應,只有維持品質與價值,才能夠在此塊新興產業中站穩腳步。